Volfram: qo'llanilishi, xususiyatlari va kimyoviy xususiyatlari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Ona tabiat insoniyatni foydali kimyoviy elementlar bilan boyitdi. Ulardan ba'zilari uning ichaklarida yashiringan va nisbatan oz miqdorda mavjud, ammo ularning ahamiyati juda muhimdir. Ulardan biri volfram. Uning ishlatilishi o'zining maxsus xususiyatlari bilan bog'liq.

Asl hikoya

XVIII asr - davriy tizim kashf etilgan asr - bu metall tarixida asosiy ahamiyatga ega bo'ldi.

Avvallari mineral jinslar tarkibiga kiruvchi ma'lum bir moddaning mavjudligi qabul qilingan, bu esa ulardan kerakli metallarni eritishga to'sqinlik qilgan. Misol uchun, rudada shunday element bo'lsa, qalay olish qiyin edi. Erish haroratidagi farq va kimyoviy reaksiyalar natijasida shlak koʻpik hosil boʻldi, bu qalay hosilini kamaytirdi.

VIII asrda metall shved olimi Scheele va ispanlarning aka-uka Eluard tomonidan ketma-ket kashf etilgan. Bu mineral jinslar - scheelit va volframitlarning oksidlanishi bo'yicha kimyoviy tajribalar natijasida sodir bo'ldi.

Atom raqami 74 boʻyicha elementlar davriy tizimida roʻyxatga olingan. Atomga ega boʻlgan noyob oʻtga chidamli metall.massasi 183,84 bo'lgan volfram. Uning ishlatilishi 20-asrda kashf etilgan noodatiy xususiyatlar tufaylidir.

Qaerga qarash kerak?

Yer tubidagi soni boʻyicha u "kam yashaydi" va 28-oʻrinni egallaydi. U 22 ga yaqin turli minerallarning tarkibiy qismidir, lekin ulardan faqat 4 tasi uni olish uchun zarur: scheelit (taxminan 80% trioksid o'z ichiga oladi), volframit, ferberit va hubnerit (ularning har biri 75-77% ni o'z ichiga oladi). Rudalarning tarkibi ko'pincha aralashmalarni o'z ichiga oladi, ba'zi hollarda molibden, qalay, tantal va boshqalar kabi metallarning parallel "ekstraktsiyasi" amalga oshiriladi. Eng yirik konlar Xitoy, Qozogʻiston, Kanada, AQSHda, Rossiya, Portugaliya, Oʻzbekistonda ham bor.

Ular buni qanday olishadi?

Togʻ jinslarining oʻziga xos xususiyatlari, shuningdek, tarkibi pastligi tufayli sof volfram olish texnologiyasi ancha murakkab.

1. Magnit ajratish, elektrostatik ajratish yoki rudani 50-60% volfram oksidi kontsentratsiyasigacha boyitish uchun flotatsiya.
2. Ishqoriy yoki kislotali reagentlar bilan kimyoviy reaksiyalar natijasida 99% oksidni ajratib olish va hosil boʻlgan choʻkmani bosqichma-bosqich tozalash.
3. Metalning uglerod yoki vodorod bilan qaytarilishi, mos keladigan metall kukunining chiqishi.
4. Quyma yoki kukunli sinterlangan briketlar ishlab chiqarish.

Metallurgiya mahsulotlari ishlab chiqarishning muhim bosqichlaridan biri chang metallurgiya hisoblanadi. U kukunli refrakter metallarni aralashtirishga, ularni presslash va keyinchalik sinterlashga asoslangan. Shu tarzda, ko'p sonli texnologik muhim qotishmalar, shu jumladan volfram karbid olinadi, ulardan foydalanish asosan yuqori quvvat va chidamlilikka ega kesuvchi asboblarni sanoat ishlab chiqarishida topiladi.

Fizik va kimyoviy xossalari

Volfram kumush rangdagi oʻtga chidamli va ogʻir metall boʻlib, tanasi markazlashgan kristall panjaraga ega.

• Erish nuqtasi - 3422 ˚S.
• Qaynash nuqtasi - 5555 ˚S.
• Zichlik - 19,25 g/sm3.

Bu elektr tokini yaxshi o'tkazuvchidir. Magnitlanmaydi. Ayrim minerallar (masalan, sheelit) lyuminestsentdir.

Kislotalarga, yuqori haroratlarda agressiv moddalarga, korroziyaga va qarishga chidamli. Volfram shuningdek, po'latlardagi salbiy aralashmalarning ta'sirini yo'q qilishga, uning issiqlikka chidamliligini, korroziyaga chidamliligini va ishonchliligini oshirishga yordam beradi. Bunday temir-uglerod qotishmalaridan foydalanish ularning ishlab chiqarish qobiliyati va aşınmaya bardoshliligi bilan oqlanadi.

Mexanik va texnologik xususiyatlar

Volfram qattiq, bardoshli metalldir. Uning qattiqligi 488 HB, tortishish kuchi 1130-1375 MPa. Sovuq bo'lsa, u plastik emas. 1600 ˚S haroratda plastiklik bosim bilan ishlov berishga mutlaq sezgirlik holatiga ko'tariladi: zarb qilish, prokatlash, chizish. Ma'lumki, bu metallning 1 kilogrammi umumiy uzunligi 3 km gacha bo'lgan ip ishlab chiqarish imkonini beradi.

Mexanik ishlov berish haddan tashqari qattiqlik tufayli qiyin vamo'rtlik. Burg'ulash, tornalash, frezalash uchun chang metallurgiyasi tomonidan ishlab chiqarilgan karbid volfram-kob alt materiallari ishlatiladi. Kamdan kam tezlikda va maxsus sharoitlarda yuqori tezlikda qotishma volfram po'latdan yasalgan asboblar qo'llaniladi. Standart kesish tamoyillari qo'llanilmaydi, chunki uskuna juda tez eskiradi va qayta ishlangan volfram yorilib ketadi. Quyidagi texnologiyalar qo'llaniladi:

1. Kimyoviy ishlov berish va sirt qatlamini emdirish, shu jumladan kumushdan bu maqsadda foydalanish.
2. Suvli pechlar, gaz alangasi, 0,2 A elektr toki yordamida sirtni isitish. Plastisitning biroz oshishi va shunga mos ravishda kesish yaxshilanadigan ruxsat etilgan harorat 300-450 ˚S ni tashkil qiladi..
3. Eriydigan materiallar bilan volfram kesish.

O'tkirlash va silliqlash olmos va tirsak asboblari, kamroq korund yordamida amalga oshirilishi kerak.

Ushbu o'tga chidamli metallni payvandlash asosan inert gaz yoki suyuqlik ekranida elektr yoyi, volfram yoki uglerod elektrodlari ta'sirida amalga oshiriladi. Kontaktli payvandlash ham mumkin.

Ushbu kimyoviy element uni olomondan ajralib turadigan xususiyatlarga ega. Shunday qilib, masalan, yuqori issiqlikka chidamliligi va aşınmaya bardoshliligi bilan ajralib turadi, u qotishma volfram o'z ichiga olgan po'latlarning sifati va kesish xususiyatlarini yaxshilaydi va uning yuqori erish nuqtasi lampochkalar va payvandlash uchun elektrodlar uchun filamentlarni ishlab chiqarish imkonini beradi.

Ilova

Nodirlik, g'ayrioddiylik va ahamiyatlilik zamonaviy texnologiyada volfram - volfram deb nomlangan metallning keng qo'llanilishini belgilaydi. Xususiyatlari va qo'llanilishi yuqori narx va talabni oqlaydi. Yuqori erish nuqtasi, qattiqligi, mustahkamligi, issiqlikka chidamliligi va kimyoviy hujumga va korroziyaga chidamliligi, aşınmaya bardoshliligi va kesish xususiyatlari uning asosiy ko'zlaridir. Foydalanish holatlari:

1. Filamentlar.
2. Matkaplar va boshqa asboblar, zımbalar, buloqlar va buloqlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan yuqori tezlikda, aşınmaya bardoshli, issiqqa chidamli va issiqqa chidamli temir-uglerodli qotishmalarni olish uchun po'latlarni qotishma; relslar.
3. Asosan aşınmaya bardoshli kesish, burg'ulash yoki presslash asboblari sifatida ishlatiladigan "changli" qattiq qotishmalar ishlab chiqarish.
4. TIG va qarshilik payvandlash uchun elektrodlar.
5. Rentgen va radiotexnika uchun ehtiyot qismlar, turli texnik lampalar ishlab chiqarish.
6. Maxsus nurli bo'yoqlar.
7. Kimyo sanoati uchun sim va ehtiyot qismlar.
8. Har xil amaliy kichik narsalar, masalan, baliq ovlash uchun jiglar.

Tarkibida volfram bo'lgan turli qotishmalar mashhur bo'lib bormoqda. Bunday materiallarning ko'lami ba'zan hayratlanarli - og'ir muhandislikdan tortib engil sanoatgacha, bu erda maxsus xususiyatlarga ega (masalan, yong'inga chidamli) matolar tayyorlanadi.

Umumjahon materiallar mavjud emas. Har bir ma'lum element va yaratilgan qotishmalar hayot va sanoatning muayyan sohalari uchun o'ziga xosligi va zarurligi bilan ajralib turadi. Biroq, ularning ba'zilari ilgari mumkin bo'lmagan jarayonlarni amalga oshirishga imkon beradigan maxsus xususiyatlarga ega. Shunday metallardan biri volframdir. Uning qo'llanilishi po'lat kabi etarlicha keng emas, lekin variantlarning har biri insoniyat uchun juda foydali va zarur.